人類大規模開采、利用煤炭始于第一次工業革命,自此煤炭被稱為「工業的食糧」。和今天新興的互聯網行業比較起來,煤炭開采業屬于十分傳統且重要的行業。
但是傳統行業并不「傳統」。因為不管什么行業,追求增長的需求必然促使企業積極擁抱新技術。
2020年11月,云智控在冀中能源邢東礦上線。礦井采掘機械化程度達到100%的邢東礦,開始了數字化轉型的探索。
01、空壓站為煤炭開采提供動力源
礦井壓風系統是礦井生產必不可少的重要系統之一,主要由空氣壓縮機、壓風管路、閥門等裝置構成。
其主要作用是為井下風鎬、風泵、氣錘、錨桿機、氣動鑿巖機等風動機械和風動工具提供動力。因此,壓縮空氣在煤炭開采作業中屬于重要的動力源之一。
井田面積約14.5km2的冀中能源邢東礦在建礦的時候,就建設了壓風系統,因為使用壓風設備和機具比電氣設備更安全。
02、等一個來自井下的電話
邢東礦的空壓站建在地面,但是用氣點主要在礦井下面。站房管理人員不清楚井下的情況,所以控制設備主要靠「等電話」,一旦井下的礦工發現風量小了,就會給井上打電話:「氣不夠了,再開一臺!」接到電話的武工,就去開啟空壓機。
如果打電話的時候,不巧碰上武工去巡檢設備了,「那井下就得等一會了,我一小時就得巡檢一次設備,接不到電話的情況也出現過」武工說。
有時候井上也會給井下打電話:「現在氣夠不夠啊?要不要再開一臺?」為了確定這個「合理」壓力值,電話成了重要的工具。
03、人工操作慢、響應不及時,影響開采
人工控制空壓機的時候,每天最重要的工作就是巡檢和抄表,保障設備正常工作,穩定供氣。
在動力科扇壓風機房主管王磊看來,人工控制空壓機存在2個比較大的問題:一是人工操作比較慢,井底的用氣量可能只需要開一臺空壓機,但是人工操作慢、操作不及時,站房依舊是2臺空壓機在運行,「空壓機就會進行卸載,白白浪費電」;二是人工響應不及時,尤其是設備故障,人工響應慢,解決故障的速度慢,影響正常生產。
供氣壓力不穩定,會嚴重影響生產進度,而且能耗浪費較大。
04、云智控上線,實現站房無人值守
為了解決上面的問題,云智控上線了。在站房里安裝了蘑菇云盒和邊緣智能服務器,以及電表、流量計、壓力變送器、露點儀、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、振動傳感器等相關儀器儀表,實現了整個站房的數字化與智能化。
數字化監測:解決運維+響應的難題
現在站房管理員坐在值班室里,就能通過電腦上的2D/3D站房組態圖,清楚看到站房的設備運行情況、氣壓、氣流的變化情況,以及井下用氣量的變化曲線。同時,可以在手機上隨時隨地對整個機房進行監測與控制。如果有異常情況,系統會通過手機短信、電話、現場聲光報警等多種方式通知管理員。
智能化控制:穩壓供氣,提高加載率至95%
一旦設備運行過程中某項關鍵參數接近報警值時,系統可以自動切換備機,保證整個壓風系統的安全與可靠。并且,云智控的智控算法,能以井下用氣壓力和流量變化為調控依據,自主調節空壓機加卸載,將設備平均加載率提高至95%以上。以往設備高溫報警導致停機的情況不再出現,更不用人工去站房操作空壓機了。
不用打電話,也不用人工去站房操作設備,就能確保穩壓供氣。另外,云智控系統里的數據實時上傳云端,數據云端保存,不存在數據丟失的風險。
在動力科技術主管張哲看來,云智控的上線,完善了空壓站房各項參數的監測與控制,提高了空壓站運行的可靠性和安全性,實現了真正意義上的空壓站房無人值守。
05、煤炭行業牽手工業互聯網技術,開啟智能化未來
云智控在邢東礦上線一個多月后,2020年12月,國務院發布《新時代的中國能源發展》白皮書。
書中提到:“著力推動數字化、大數據、人工智能技術與能源清潔高效開發利用技術的融合創新,大力發展智慧能源技術,把能源技術及其關聯產業培育成帶動產業升級的新增長點?!?/span>
直到今天,煤炭依舊是人類社會生產生活必不可缺的能量來源之一。這個行業正迎來一輪數字化轉型升級的高潮。
煤炭為世界經濟發展提供了重要的能源保障,而今,新的工業互聯網技術將為煤炭行業的轉型升級提供重要技術支撐。